Question

13．如图是中国2010年上海世博会的核心建筑之一──中国馆．它的四根核心筒支撑巨柱矗立在超大規模的地基上，钢结构从柱高约30m处居中升起，层叠出挑，呈拱斗型，成为凝聚中国元素、象征中国精神的雕塑感造型主体──东方之冠．其超大的地基是通过增大受力面积，减小建筑主体对地面的压强．质量为1.56×10³㎏的钢板，其体积为0.2 m³，若施工安装中起重机一次将它匀速吊起10m，起重机所做功为1.56×10⁵J．五一之后，参观中国馆的观众可乘坐轨道车进行“智慧之旅”．游览过程中，以轨道车为参照物，游客是静止的，若轨道车10min行驶了1200m，则轨道车的平均速度为2m/s．（ρ_钢=7.8×10³kg/m³，g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）根据压强的定义式p=$\frac{F}{s}$知，当压力一定时，增大受力面积，可以减小压强，据此分析回答；
（2）知道钢板的质量和密度，利用密度公式求钢板的体积；
（3）知道钢板的质量，利用重力公式求钢板重，再利用W=Gh求起重机所做功；
（4）此题研究的是游客的运动状态，以什么物体为参照物是静止的，关键看他与哪个物体之间的位置没有发生变化；以什么物体为参照物是运动的，关键看他与哪个物体之间的位置没发生了变化；
（5）利用v=$\frac{s}{t}$求轨道车的平均速度．

解答 解：
（1）中国馆超大的地基，是在压力一定时，通过增大受力面积方法来减小建筑主体对地面的压强，防止建筑主体下陷；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$得，钢板的体积：
V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{1.56×{10}^{3}kg}{7.8×{10}^{3}kg/{m}^{3}}$=0.2m³；
（3）钢板重：
G=mg=1.56×10³㎏×10N/kg=1.56×10⁴N，
W=Gh=1.56×10⁴N×10m=1.56×10⁵J；
（4）以轨道车为参照物，游客与轨道车之间的位置没有发生变化，所以游客是静止的；
（5）t=10min=600s，
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1200m}{600s}$=2m/s．
故答案为：压强；0.2；1.56×10⁵；静止；2．

点评 本题考查了增大压强的方法、密度公式、重力公式、功的公式、速度公式的应用以及参照物的选择，虽知识点多、综合性强，但都属于基础，难度不大．